Тошкент ахборот технологиялари университети оптик алоқа асослари

Ў­ЗБЕКИСТОН АЛОҚА ВА АХБОРОТЛАШТИРИШ АГЕНТЛИГИ
ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ


ОПТИК АЛОҚА АСОСЛАРИ
Маърузалар матни

Тошкент 2008
Техника фанлари номзоди, доцент
Исаев Р.И. тахрири остида
Муаллиф: Г.Х.Миразимова
«Оптик алоқа асослари» ТАТУ. Тошкент, 2008й.

Мазкур маърузалар матни, телекоммуникация узатиш тизимлари йўналиши бўйича таълим олувчи олий ўқув юртлари ўқувчилари, ўқитувчилари ва алоқа соҳаси ходимлари учун мўлжалланган.

Маърузалар матнида оптик алоқага оид асосий маълумотлар, очиқ оптик алоқа ва толали оптик алоқа, толали оптик алоқа тизимларининг тузилиш принциплари, ёруғлик узатгичлар, уларнинг турлари, тавсиф ва параметрлар, толали оптик алоқа тизимларининг элемент базаси, рақамли толали оптик алоқа тизимларининг линия тракти ва линия кодлари ҳақида тушунчалар берилган.

Кириш

Замонавий давр жамиятни ахборотлаштириш жараёнини кескин ривожланишга олиб кирмоқда. Бу жараён ахборот-коммуникациялар хизматларидан фойдаланувчиларни телекоммуникациялар тармоқларига юқори тезлик билан (кенг полосали) уланишга ундайди. Бундай талаб Интернетдан фойдаланувчиларнинг кескин ўсиб бориши ва мультимедия, видеоконференция, электр рақамли имзодан фойдаланиш, электрон тижорат, электрон хужжат айланиш ва бошқа бир қанча замонавий хизматларни хаётга кириб келишидан чиқиб келяпти.

Маълумки юқори тезликдаги сигналларни узатиш ва қабул қилиб олиш учун юқори даражада ў тказиш қобилиятига эга бўлган йўналтирувчи муҳит бўлиши керак. Бундай талабларга оптик алоқа воситаларига тенг келувчи воситалар ҳозирги кунда мавжуд эмас. Бундан ташқари оптик алоқа тизимлари орқали катта ҳажмдаги ахборотларни хохлаган масофаларга узатиш мумкин.
Шунинг учун оптик алоқа жамиятни ахборотлаштириш жараёнини ривожлантирувчи мукаммал ва истиқболли алоқа воситаси ҳисобланади.
Фотон технологияси асосидаги оптик алоқа (ОА), яъни тўлиқ оптик тармоқлар AON (All-optical Networks) телекоммуникация тармоқларини келажаги ҳисобланади. Тўлиқ оптик алоқа магистрал тармоқларни, шунингдек абонентларни тармоққа уланишини ҳам қамраб, мижозларни телекоммуникация тармоқларига кенг полосали уланишларни таъминлайди. Фотон технологияси асосидаги тўлиқ оптик алоқада коммутация, мультиплексорлаш ва регенерациялаш оптоэлектрон ёки электрооптик эмас, балки фақат оптик технология асосида амалга оширилади. Бу билан қурилмани техник иқтисодий кўрсаткичлари, ишончлилиги ва узатиш тезлиги бир неча мартага ошади. Фотон технологиясини алоқа тармоқларига тадбиқ этишда оптик коммутаторлар, оптик регенераторлар, кучайтиргичлар, фильтрлар, спектр бўйича зичлаштириш тизимлари қўлланилади.
Оптик алоқани ривожланиш тарихига назар ташласак, шуни айтиб ўтиш жоизки, цивилизациянинг бошланғич даврларида ҳам инсон ахборотларни узоқ масофаларга узатишда оптик сигналлардан фойдаланган. Бунинг учун кундуз куни у мисол учун тутунли сигналлардан ёки акс этган қуёш нуридан, тунда эса олов сигналларидан фойдаланган. Вақт ўтиши билан у қуруқликда машина телеграфи, денгизларда байроқли сигнализация ва сигнал лампалари билан алмашган. Ўз навбатида охири телефон ва телеграф радиоалоқаси билан алмашди.
1882 йил америкалик олим Александр Грехем Белл томонидан овозли ахборотни ёруғлик нури кўринишида узатиш имконини берувчи оптик телефон ишлаб чиқилди.
Фан-техника, квант физикаси, оптоэлектроника бўйича эришилган ютуқлар, оптик квант генераторларини (лазерларни) яратилиши билан оптик алоқани ривожланишини замонавий даври бошланди.
60 йиллар бошида биринчи лазер яратилди. Тракт сифатида ер усти атмосфера қатлами, яъни очиқ алоқа линияси ишлатилган. Ҳозирда бундай тизимлар космосда, баъзи хорижий мамлакатларда кўп қаватли баланд биноларда қўлланилмоқда.
70-йилларда кварц шиша материалидан олинган тола нурни ютувчи қў- шимчаларни олиб ташлаш йўли билан сўниш қийматларини камайтириш усули яратилди ва 1979 йилга келиб, оптик толани сўниш қийматларини 0,2 дБ/км гача камайтириш мумкинлиги аниқланди. Ҳозирги кунда нафақат сў- ниш қийматлари, балки спектр бўйича зичлаштирилган тизимларни бир неча тўлқин узунликларини битта тола орқали бир вақтда узатиш имконини берувчи, дисперсия қиймати минимал бўлган бир модали толалар ҳам яратилган. Бундай толалар Люсент Техноложиз, Корнинг каби кўплаб хорижий компаниялар томонидан ишлаб чиқарилмоқда.
Ҳар бири 20 Гбит/с тезликли 55 та канални мультиплексорлаб, битта тола орқали узатиш мумкин, бунда йиғинди тезлик 1,1 Тбит/с ни ташкил этади.
Ўзбекистон республикасида ҳам жамиятни ахборотлаштириш борасида кўпгина ишлар амалга оширилди ва бу ишлар давом этмоқда. Бу мақсадда 1995 йил 1 август Вазирлар Маҳкамаси томонидан қабул қилинган «2010 йилгача муддатда Ўзбекистон Республикаси телекоммуникация тармоқларини ривожлантириш ва реконструкция қилиш Миллий дастури» қабул қилинди. Ушбу дастурга мувофиқ 1995-1997 йилларда ТОО (Транс-Осиё-Овропа) магистралини жаҳон стандартларига мос келувчи, рақамли транспорт тармоғини Миллий сегментини қуриш бошланди ва узунлиги 830 км дан ошиқ магистрал ТОА (толали оптик алоқа) линияси фойдаланишга топширилди. ТОО Миллий сегментида Сименс (Германия) фирмасининг толали оптик кабелларидан фойдаланилди.
1995-2000 йилларда OECF (Япония) лойиҳаси доирасида 1080 км узунликли худудий ТОА линияси қурилди ва фойдаланишга топширилди.
1996-1997 йилларда Тошкент шаҳрида “Сименс” толали оптик кабелларини қў ллаб барча электрон АТСларни ва шунингдек тугунли аналог АТСларни бирлаштирувчи катта транспорт ҳалқа қурилди.
2001 йилда EDSF (Корея) лойиҳаси асосида Андижон ва Фарғона вилоятларини худудий телекоммуникация тармоқларини қайта таъмирлаш амалга оширилди. Лойиҳа натижасида умумий узунлиги 354 км бўлган худудий ТОА линияси қурилди.
Ҳозирда ташқи иқтисодий бирдамлик Япония банки кредити ҳисобига Фарғона водийсини учта вилоятини ҳалқали тармоқларини қуриш, Қашқадарё, Сирдарё вилоятларида ҳалқали худудий телекоммуникация тармоқларини қуриш, Бухоро-Нукус участкасида ТОА линиясини Бухоро-Навои-Зарафшон-Учқудуқ-Нукус ТОА линияси орқали резервлаш ишлари амалга оширилмоқда. Бу лойиҳа доирасида 2000 км магистрал, 700 км худудий ТОА линияларини қуриш назарда тутилган.
Бу лойиҳа ўз-ўзини тикловчи ҳалқа тузилиши ва рақамли узатиш тизимларини қўллаш асосида канал ва трактларни заҳирасини таъминлайди, натижада алоқа тармоқларини ишончлилиги янада ошади.
Ўзбекистон телекоммуникация тизимининг 28 та йўналиш бўйича дунёнинг 180 та мамлакатига чиқадиган тўғридан-тўғри халқаро каналлари мавжуд. Буларда хам толали оптик ва шунингдек сунъий йўлдошли тизимларидан фойдаланилмоқда. Бутун тармоқ нафақат ҳозирда, балки кейинчалик ҳам ҳозирдан кўпроқ ахборот ўтказиш қувватига эга.
Замонавий ахборот-коммуникация технологияларини хаётга тадбиқ этилиши, Фан техниканинг жадал ривожланиши билан билимларни тезда янгиланиши ўқувчилар олдига ана шу билимларни тизимли ва мустақил эгаллаш вазифасини қўяди.

1.